View
18
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Created by : Indra Wesly Sianipar
GEOTEKNIK TAMBANG
Geoteknik : Ilmu dalam menDesain perancangan konstruksi agar Aman.
: Kumpulan dari mineral-mineral.
: Hasil pelapukan dari Batuan.
Tujuan Utama Geoteknik : Mencari titik aman dari desain perancangan suatu konstruksi agar
aman (tidak terjadi longsoran).
: pemboran untuk pengujian kekuatan.
: cetakan untuk pengujian kekuatan.
EXPLORASI GEOTEKNIK
Peranan Geoteknik dalam Pertambangan:
Geoteknik berperan dari Awal Perancangan Tambang
1. Explorasi dan Mine Development
a. Mendesain Pit agar Optimal dan Aman
b. Membangun infrastruktur dengan daya tanah yang aman.
2. Operasional Tambang
Batuan
Tanah
Objek
Kekuatan
Batuan
Tanah
> 1 MPa
< 1 MPa
a. Mengawasi Kondisi Pit dan Infrastruktur Tambang.
3. Post Mining
a. Setelah kegiatan penambangan selesai, maka semua kondisi akan menjadi aman.
Tujuan Geoteknik Tambang:
1. Pit Slope stabil dan aman.
2. Penetapan besar sudut kemiringan Pit.
LERENG TAMBANG
A. Pentingnya Stabilitas Lereng
Keselamatan pekerja.
Keamanan peralatan.
Produksi
B. Masalah Stabilitas Lereng
Metode Tambang
Sistem Perairan Tambang
Tempat Penimbunan:
Limbah Buangan (Tailling Disposal)
Bijih (Stockyard)
C. Kestabilan Lereng
Dalam keadaan tidak terganggu, tanah atau batuan dalam keadaan seimbang, terhadap
gaya-gaya yang timbul dari dalam.
Apabila terjadi perubahan keseimbangan, maka tanah atau batuan berusaha mencapai
keadaan baru secara alamiah, berupa degradasi terutama dalam bentuk longsoran,
rayapan, atau gerakan lain hingga tercapai keseimbangan baru.
D. Prinsip Dasar Kestabilan Lereng
Hukum Gravitasi, gaya tarik material penyusun lereng menuju ke bawah.
Friksi memberikan gaya perlawanan terhadap kecenderungan pergerakan akibat
gravitasi.
Friksi = 0 : Material mudah sekali tergelincir
Semakin besar sudut lereng, maka makin besar potensi kelongsoran.
E. Metode Rancangan Lereng
Romana (1993)
Moshab (1997)
Pengaruh Stabilan Lereng:
1. Faktor Geometri Lereng
2. Sifat Fisik dan Mekanik
3. Air hidrologi dan Hidrogeologi
4. Struktur Bidang Lemah
5. Tegangan dialami Batuan
6. Konsentrasi Tegangan Lokal
7. Getaran (alami=gempa, buatan=peledakan, hauler)
8. Iklim
9. Hasil Perbuatan Pekerja Tambang
10. Pengaruh Suhu
F. Metode Analisis Kemantapan Lereng
Metode Analitik
Metodoe Grafik
Metode Stereonet
Metode Kesetimbangan Batas
Metode Numerik
Metode elemen hingga
Metode elemen deskrit
Metode elemen batas
Metode Probabilistik
Teori Blok
Metode Pemodelan Fisik (Laboratorium)
G. Tahapan Studi Kemantapan Lereng
Topografi dsan Geologi Umum
Struktur Massa Batuan
Sifat Fisik dan Mekanik
Kondisi Hidrologi dan Hidrogeologi
Permodelan Perhitungan Kemantapan Lereng
Perbaikan Kemantapan Lereng
Penguatan
Pemantauan Kemantapan Lereng
H. Data sebagai Dasar Analisis Kemantapan Lereng
Geometri Lereng
Orientasi Lereng : strike dan dip.
Tinggi dan Kemiringan Lereng : tiap jenjang / total.
Lebar Jenjang : berm.
Struktur Batuan
Bidang Lemah : kekar, sesar, lapisan dan lipatan
Sifat Fisik dan Sifat Mekanik batuan
Bobot isi
Porositas
Kandungan air dalam batuan
Kuat tekan, kuat tarik, dan kuat geser.
Sudut geser dalam
“data-data tersebut diuji di lapangan dan laboratorium
I. Penyelidikan di Lapangan
Pemetaan Topografi
Pemetaan Geologi
Pengeboran Geoteknik
Pengukuran Bidang Diskontinyu : Data Geometri Lereng
Metode Scanline
Pengujian Mekanik Batuan Insitu
Pengujian Geofisika :
Metode Gravitasi
Metode Magnetik
Metode Seismik
Metode Geolistrik
Metode Elektromagnetik
Metode GPS (Ground Penetration Radar)
Pemboran Inti dan Pembuatan Adit :
Data Litologi
Struktur Batuan
Sample Batuan : analisis laboratorium.
J. Penyelidikan di Laboratorium
Uniaxial Compressive Test
Triaxial Test
Direct Shear Test
Penentuan bobot isi, porositas dan kandungan air.
K. Proses Analisis Stabilitas Lereng
Kemantapan Lereng : Tergantung gaya penggerak dan gaya penahan.
“Gaya Penahan > Gaya Penggerak = MANTAP”
F > 1.0 = Lereng Mantap
F = 1.0 = Lereng Seimbang, siap longsor.
F < 1.0 = Lereng Bahaya.
L. Faktor yang Mempengaruhi Kestabilan Lereng
Geometri Lereng
Kemiringan
Tinggi
“semakin besar kemiringan dan tinggi lereng, semakin kecil kemantapan”
Struktur Batuan
Bidang-bidang lemah :
1. Bidang-bidang sesar
2. Perlapisan
3. Rekahan
Faktor Keamanan (FK) = Gaya Penahan : Gaya Penggerak
“adanya bidang lemah tersebut sebagai tempat merembesnya air sehingga batuan
lebih mudah longsor”
Sifat Fisik dan Sifat Mekanik
Sifat Fisik :
1. Bobot Isi
2. Porositas
3. Kandungan Air
Sifat Mekanik :
1. Kuat Tekan
2. Kuat Tarik
3. Kuat Geser
4. Kohesi
5. Sudut Geser Dalam.
M. Sifat Fisik dan Mekanik Batuan
Bobot Isi
Semakin besar bobotnya, maka gaya penggerak yang menyebabkan
longsor juga semakin besar (kurang mantap)
Porositas
Batuan yang memiliki porositas besar akan banyak menyerap air, maka
Bobot Isi akan lebih besar, sehingga memperkecil kemantapan lereng.
Kandungan Air
Semakin besar kandungan air dalam batuan, maka tekanan air pori
menjadi besar. Hal tersebut membuat kuat geser menjadi kecil.
Kuat Tekan, Kuat Tarik, dan Kuat Geser
Semakin besar nilai kekuatan batuan maka lereng akan semakin mantap.
Kohesi dan Sudut Geser Dalam
Semakin besar kohesi dan sudut geser dalam, maka kekuatan geser batuan akan
semakin besar dan lereng akan lebih mantap.
Pengaruh gaya
T=c + (s+m)tan f
Gaya-gaya luar mempengaruhi kemantapan lereng:
Getaran alat-alat berat
Peledakan
LONGSORAN
N. Definisi Longsoran
: Proses dimana material bumi tertransportasi ke bawah lereng, akibat gaya gravitasi.
O. Kategori Penyebab Longsoran
Geometrik
Hidrolik
Mekanik
P. Penyebab Longsoran
Naiknya Tegangan Geser (shear stress)
Pengurangan penyanggaan lateral
Penambahan tegangan
Pengangkatan regional
Pemindahan penyangga
Tegangan lateral
Kaki lereng (toe) dipotong
Air (Hujan) : Pemicu Utama di Indonesia
Gempa Bumi
Turunnya Kekuatan Geser (shear strength)
Keadaan awal
Perubahan karena alterasi dan reaksi kimia.
Perubahan gaya antar butiran
Perubahan struktur
Q. Klasifikasi Longsoran
Berdasarkan Bidang Luncur
Longsoran Bidang (Plane Failure)
Longsoran Baji (Wedge Failure)
Longsoran Guling (Toppling Failure)
Longsoran Busur (Circular Failure)
Berdasarkan Gerakan dan Jenis Material
Jatuhan (Fall)
Gulingan (Toppling)
Gelinciran (Slide)
Sebaran (Spread)
Aliran (Flow)
Amblesan (Suwpsident)
Rayapan (Creep)
Nendatan (Slump)
Gerakan Kompleks (Complex Movement)
R. Longsoran Bidang
Penyebab : adanya struktur geologi yang berkembang (sesar/ patahan) yang
merupakan bidang luncur
Ciri-ciri `:
Jurus Bidang Luncur SEJAJAR Jurus Bidang Permukaan Lereng
(perbedaan maximal = 200)
Kemiringan Bidang Luncur LEBIH KECIL Kemiringan Bidang
Permukaan Lereng (wf>wp)
Kemiringan Bidang Luncur LEBIH BESAR Sudut Geser Dalam.
Terbentuknya Bidang Bebas, yang merupakan Batas Lateral dari massa
batuan yang longsor.
S. Longsoran Baji
Penyebab: adanya struktur geologi yang berkembang.
Perbedaan dengan Longsoran Bidang :
1. Adanya 2 (dua) struktur geologi (sejenis/ beda jenis atau single/
sepasang) yang Berkembang dan Berpotongan.
Ciri-ciri :
2 (dua) Jurus Bidang diskontinyu berpotongan
Besar sudut garis potong kedua bidang LEBIH BESAR Sudut Geser
Dalam dan LEBIH KECIL Sudut Kemiringan Lereng.
T. Longsoran Guling
Penyebab : akibat arah kemiringan lereng Berlawanan dengan kemiringan bidang
lemahnya.
Ciri-ciri :
(Hoek & Bray (1981) : Grafik
U. Longsoran Busur
Penyebab : Akibat pelapukan yang tinggi dengan spasi kekar yang rapat,
sehingga batuan mempunyai sifat seperti tanah.
METODOLOGI
1. Surface Mapping of Geology Condition (keyakinan = 20-30%)
a. Secara Umum
Study Kelayakan Awal
Analisis Topografi
Peta Geologi
Mengunjungi Site
b. Pencarian Data
Bedrock
Surface Geology
Seismic Regional
Climatic Regional
2. Subsurface Sectioning (keyakinan = 30-50%)
3. Sampling The Geology Material (keyakinan = 50-80%)
4. Geology Mapping
TAHAPAN EXPLORASI GEOTEKNIK
a. Survei Tinjau
Pemetaan geologi regional
Pemotretan udara
Citra satelit
Metode survey tidak langsung lainnya.
Pembuatan Sumur Uji
Survey Geofisika : aerimagnet
b. Prospeksi Umum
Pengambilan sampel awal
Pemboran terbatas
Study geologi dan geofisika
Mengidentifikasi Sumber Daya Mineral Tereka
Morfologi
Kondisi geologi (struktur geologi yang berkembang)
c. Explorasi Awal
Sumber Daya Mineral Terindikasi
d. Explorasi Rinci
Endapan Mineral
1. Sample singkapan
2. Paritan
3. Lubang bor
4. Shafts
5. Terowongan
SLURRY : Larutan berupa Lumpur
SOAL UTS : Sebutkan 3 pendekatan dalam analisis stabilitas lereng !
1. Mekanika Batuan
2. Mekanika Tanah
3. Kedua-duanya.
DIAGRAM ALIR PENTING
Metodologi Analisis Kestabilan Tambang Terbuka (Arif, dkk, 1995)
Metode Analisis Lanjutan
Be continoue..
Recommended